6-20112012年电镀工艺课件镀金最后

§6.6电镀金§6.6.1概述§6.6.2碱性氰化物镀金§6.6.3中性、弱碱性氰化物镀金§6.6.4酸性氰化物镀金§6.6.1概述外观为金黄色原子量：196.97密度：19.32g/cm3熔点：1062.7℃化合价：＋1、＋3价晶型结构：面心立方•很高的化学稳定性，只溶于王水；耐蚀性强，抗变色能力强，其光泽经久不变•韧性、延展性好，易抛光，导电性好，接触电阻低，焊接性好，耐高温，并具有一定的耐磨性（硬金）•镀金层一般在2µm，甚至为0.5-1µm•局部电镀或点镀电极电位阴极性镀层必须有底镀层-镍镀层3//1.681.5AuAuAuAuEVEV应用广：首饰、餐具、工艺品、电子零部件、半导体元件、芯片、精密仪器仪表、印刷板、集成电路、电子管壳、电接点镀金的应用一、用于低接触电阻体二、印刷电路板三、用于半导体元件集成电路、大规模集成电路等的接片引线架、晶体管管座分类酸性镀金溶液碱性氰化物镀液镀金溶液中性镀金溶液亚硫酸盐镀金溶液无氰镀液有氰镀液§6.6.2碱性氰化物镀金（一）工艺特点（二）配合平衡及电极反应（三）溶液的配制（四）工艺维护（一）工艺特点Au(CN)2-+游离氰化物优点较强的阴极极化作用，均镀、深镀能力强，电流效率高，接近100％，金属杂质难以共沉积，纯度高缺点硬度低，孔隙多•镀液中添加钴、镍、铜等金属离子，可提高硬度、耐磨性•添加少量金属化合物氰化亚铜氰化银钾装饰性金镀层•镀层碱性大，不适合印刷电路板电镀略带粉红色、浅金黄色或绿色氰化钴钾氰化镍钾碱性氰化镀液•高温氰化镀液：65-90℃，金镀层纯度99%，容易形成粗晶，镀液工作寿命短，成本高，不能形成厚镀层•低温氰化镀液：15-30℃，金镀层纯度75-99%，能与银、锑形成合金镀层，可形成镜面光亮，能形成厚镀层碱性氰化物镀金液的组成及操作条件溶液的组成及操作条件1氰化金钾/(g/L)6-10氰化钾/(g/L)15-20碳酸钾/(g/L)12-15磷酸氢二钾/(g/L)温度/℃55-70pH8-9阴极电流密度/(A/dm2)0.05-0.122-35-1012-1560-708-91-337-1725-3025-3525-3550-6511-120.1-0.5硬金12g/L氰化钴钾12g/L氰化镍钾氰化金钾主盐氰化钾碳酸钾络合剂导电盐磷酸二氢钾缓冲剂氰化镍钾氰化钴钾添加剂，提高硬度、耐磨性（二）配合平衡及电极反应♣配合平衡222[()][()][()]2KAuCNKAuCNAuCNAuCN金氰化钾♣电极反应22--22[()]22[()](4OH-4e2HO+OAuCNeAuCNAuCNeAuCN惰性阳极铂、不锈钢）阴极反应2H2O+2e-H2+2OH-22--22[()]22[()](4OH-4e2HO+OAuCNeAuCNAuCNeAuCN惰性阳极铂、不锈钢）♣电极反应阳极反应（三）溶液的配制三氯化金的制备雷酸金的制备氰化金钾的制备镀金溶液的制备1、三氯化金的制备王水纯金水浴加热1g2.7ml,8ml纯金需要浓硝酸浓盐酸加热浓缩(100℃)搅拌条件下除去二氧化氮三氯化金血红色粘稠物冷却•注意：市场销售的三氯化金含有盐酸，需加入碳酸钾中和，直至不冒气泡为止2、雷酸金的制备三氯化金氨水搅拌下除氨，不断加水过滤热水冲洗雷酸金淡黄色沉淀雷酸金在制备过程中不得干燥，制后要尽快使用，以防止爆炸注意：34333AuCl+3NHOHAu(OH).(NH)+3HCl雷酸金3、氰化金钾的制备氰化钾缓慢加热溶解氰化金钾无色透明雷酸金4、镀金溶液的制备：P168½蒸馏水氰化金钾氰化钾11其他成分配制过程中有不溶性杂质，应先过滤然后再加蒸馏水（四）工艺维护1、阳极采用99.99%的纯金板，但镀液中不含钠离子时，金浓度有升高的趋势，因此要将一部分金阳极改用不溶性阳极，国内一般采用铂，国外一般采用镀铂的钛或不锈钢2、当含钠离子时，金阳极表面形成金氰化钠的覆盖层，导致阳极钝化，溶液呈褐色。因此氰化镀金溶液必须采用氰化钾§6.6.3中性、弱碱性氰化物镀金溶液的组成及操作条件1氰化金钾/(g/L)10-20磷酸氢二钾/(g/L)30-40磷酸二氢钾/(g/L)10-20温度/℃55-65pH6.5-8.5阴极电流密度/(A/dm2)0.2-0.4中性和弱碱性镀液•金-镍合金、金-银合金、金-铜合金。•金-铜合金镀层，金镀层纯度75%，带有红色，可做装饰用。如加入银、镉、锌等，能形成多种色调。§6.6.4酸性氰化物镀金溶液的组成及操作条件1氰化金钾/(g/L)6-10柠檬酸钾/(g/L)50-90柠檬酸/(g/L)40-50氰化钴钾/(g/L)15-20氰化镍钾/(g/L)温度/℃35-45pH3.5-4.5阴极电流密度/(A/dm2)0.5-1.027-12100-12050-605-1025-353.5-4.50.5-1.0酸性镀液•金镀层纯度99.99%，以柠檬酸、醋酸、酒石酸等有机酸及这些有机酸的碱金属盐或铵盐为主要成分，加入适量的螯合剂、光亮剂，用缓冲液将其调整值pH3-5，加入氰化金钾，使用0.5-1.2A/dm2的电流密度，能得到少针孔的平滑镀层。•柠檬酸盐：柠檬酸盐是酸性镀金溶液的辅助络合剂，与金形成柠檬酸金配离子，能控制镀液中金离子的浓度，提高阴极极化，使镀层结晶细致•如加入镍、钴、铟等的金属盐，能提高色调、光亮度、硬度、耐磨性•电流效率低于碱性、中性•电流密度较高，沉积速率较快，镀层无孔隙，耐蚀性高，可焊性较强•由于柠檬酸的存在氰化金钾稳定，且可使用较低的金离子浓度•酸性镀金溶液即可以用作装饰性镀金，也可用作功能性镀金•广泛用于电子元件、连接件、电气接点、接线架、印刷线路板和装饰件注意•在酸性镀金溶液中，阳极只能采用不溶性阳极，故必须定期补充金含量。装饰镀金工艺•碱液除油→水洗→电解除油→水洗→浸蚀→水洗→活化→水洗→预镀铜(镍)→电镀光亮镍→闪镀金(冲击镀金)→水洗→镀金→回收→水洗→热水洗→清水洗→干燥功能电镀（如连接件）•化学抛光→水洗→电解除油→水洗→浸蚀→水洗→镀镍→水洗→浸蚀→水洗→清水洗→酸性镀金→回收→水洗→干燥印刷线路板•电解除油→水洗→浸蚀→水洗→镀镍→水洗→浸蚀→水洗→清水洗→酸性镀金→回收→水洗→干燥•当选择合适的有机羧酸及碱金属盐作为缓冲体系，加上螯合剂和光亮剂，使镀金溶液可在较低的金属离子浓度下镀得结晶细致、均匀光亮的镀层，故酸性镀金溶液这类镀液称为“水金”水金•不同金含量的金合金K金•含金量千分数不小于999的称为千足金千足金•含金量千分数不小于990的称足金足金•铂金是一种元素，即铂（Pt），俗名是白金铂金•是用黄金和钯金、银、铜、镍、锌等金属熔炼而成的白色合金。它的主要成分仍然是黄金，其中黄金含量最多为75%。K白金或白色金•玫瑰金由75％的18K黄金与其它合金组成（俗称三色金）。纯金＋铜＋银／锌。因为其合成比例适中，具有延展性强、坚硬度高、色彩多变等特点，同时融合25％的其他金属，硬度大，不易变形或刮伤，又称粉色金、红色金玫瑰金•钯金指钯的K金和钯、铂的合金钯金白色金玫瑰金贵金属电镀